JPH03258242A - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、磁気共鳴現象（以下ＭＲ現象と記す）を利用
して被検体等のＭＲ信号源の所定断面における特定原子
核スピンの密度分布に基づく情報を得てコンピュータ断
層法によりＭＲ信号源の所定断面の断層像（ＣＴ像）を
得るＭＨＩ装置等と呼ばれる磁気共鳴イメージング装置
に関する。

（従来の技術） 磁気共鳴イメージング装置は例えば第５図に示すように
、ＭＲ信号源としての被検体Ｐを載置するだめの寝台１
０１と、中央部に撮影孔１０２Ａを有する架台１０２と
を備えており、被検体撮影時には、被検体Ｐから発生す
る磁気共鳴信号（以下ＭＲ倍信号記す）を検出するため
の信号用コイルとして、被検体Ｐの頭部に頭部用受信コ
イル１．０３が操作者により設置される。ここで、信号
用コイルとしては受信コイルに限らず、被検体Ｐに高周
波磁場を印加するための送信コイルや、両方の機能を兼
ね備えた送信・受信コイルがあり、また被検体の頭部に
限らず各部分に対応した信号用コイルがある。

被検体撮影時には、寝台１０１の天板１０１Ａが矢印ａ
方向に移動して撮影孔１０２Ａ内に挿入されるとともに
被検体Ｐが撮影孔１０２Ａ内に設置され、架台］０２内
に設けられた均一磁場を発生する磁石、傾斜磁場コイル
（図示せず）により被検体Ｐに一様静磁場と傾斜磁場が
印加される。

それとともに不図示の送信コイルから被検体Ｐに高周波
磁場を印加して、被検体Ｐの特定のスライス部分のみに
ＭＲ現象を生じさせ、高周波磁場の解除後に被検体Ｐか
ら発生するＭＲ倍信号受信コイル］−０３で受信し検出
する。このＭＲ倍信号信号処理部（図示せず）に送りフ
ーリエ変換等の処理を行った後断層像を再構成し、ＣＲ
Ｔ等のデイスプレィの画面上に被検体の所定断面の断層
像か表示される。また、被検体Ｐの頭部以外の部位を撮
影する場合には、操作者が受信コイル１０３を撮影部位
に応じた受信コイルに交換する。

上記受信コイル１０３は、第６図に示すようにほぼ円筒
形状に形成され、その側面には、受信コイル１０３の磁
気特性を調整して受信コイル１０３の受信状態を最良に
する（この操作をチューニングという）ための同調回路
を有する同調回路部１０３Ａが設けられている。

このような同調回路部は、電気特性が可変でありその電
気特性を変化させることにより同調回路の特性を変化さ
せるための電気特性変更手段と、この電気特性変更手段
を駆動してその電気特性を変化させるためのモータとを
備えているか、この同調回路部１０３Ａては、電気特性
変更手段として電気容量が可変な複数の可変コンデンサ
が用いられており、第７図に示すように、可変コンデン
サ１．１０は軸継ぎ手１１１を介して、第８図に示すよ
うなモータ１１２の回転軸１１３に接続される。図中Ｄ
Ｏはモータ１１２の外径寸法であり、この外径寸法ＤＯ
はモータ１１２の回転子の寸法により決定される。モー
タ１１２としては、磁場の影響を受けず、また磁場に影
響を与えない超音波モータが好適である。

ところで、モータは一般に、回転子の直径か大きくなる
とモータのトルクが大きくなるとともに回転数は小さく
なり、反対に回転子の直径が小さくなるとトルクは小さ
くなるとともに回転数は大きくなる傾向がある。第９図
はモータの回転数を縦軸に、トルクを横軸にとり、モー
タの特性を表わした図である。図中直線すは外径寸法Ｄ
Ｏが小さい場合のモータ特性、直線Ｃは外径寸法ＤＯか
大きい場合のモータ特性を示す。

そして、上記同調回路部１０３Ａにおいては、受信コイ
ル１０３の同調状態を良くするために可変コンデンサ１
１０の回転角の位置精度を高くする必要があり、このた
め可変コンデンサ１１０の回転速度を遅くしている。す
なわち、モータ１１２の出力は直接可変コンデンサ１１
０に伝達されるため、モータ１１２の回転速度を遅くす
る必要があり、そのためモータ］１２としては回転数が
小さくトルクが大きい特性を有するものが要求され、外
径寸法Ｄｏが大きいモータが用いられていた。従って、
このモータ１〕−２が設けられる同調回路部１０３Ａも
大きくなり、上記受信コイル１０３において同調回路部
１０３Ａが設けられた突出部分の寸法Ｔｏも大きくなっ
ていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら上記した従来技術の場合には、受信コイル
１０３はその突出部寸法ＴＯが大きいために小型軽量化
が図れず、そのため操作者が受信コイル１０３を持ち運
び、交換する際の労力が大きいという欠点があった。

本発明は上記した従来技術の課題を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、信号用コイルの
小型軽量化を図り、操作者の労力を低減することができ
る磁気共鳴イメージング装置を提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明にあっては、ＭＲ信
号源に高周波磁場を印加または該ＭＲ信号源から発生す
る磁気共鳴信号を検出するための信号用コイルにその磁
気特性を調整するための同調回路を有する同調回路部が
設けられ、該同調回路部は、電気的特性が可変でありそ
の電気特性を変化させることにより該同調回路の特性を
変化させるための電気特性変更手段と、該電気特性変更
手段を駆動してその電気特性を変化させるためのモータ
とを備えて成る磁気共鳴イメージング装置において、 前記モータの回転力を回転速度を減速して前記電気特性
変更手段に伝達する減速手段を設けて成ることを特徴と
する。

また、上記モータの回転軸に該回転軸の回転角を検出す
るエンコーダを取り付け、該エンコーダにより得られた
検出情報に応じて前記モータによる電気特性変更手段の
駆動を制御する制御手段を設けてもよい。

（作用） 上記構成を有する本発明の磁気共鳴イメージング装置に
あっては、信号用コイルの同調回路部に減速手段か設け
られているので、外径寸法が小さく回転速度が大きいモ
ータを用いても、モータの出力は減速手段により減速さ
れて電気特性変更手段に伝わり、電気特性変更手段の移
動速度を小さくすることができる。従って、モータを小
型化し、かつ、電気特性変更手段の移動速度を小さく、
すなわち位置精度を高くすることが可能となり、このモ
ータか設けられる同調回路部を小さくして、この同調回
路部が設けられる信号用コイルを小型化することができ
る。

（実施例） 以下に、本発明の実施例を図に基づいて説明する。第１
図は本発明の一実施例の磁気共鳴イメージング装置の受
信コイルにおける同調回路部の一部の構成を示す斜視図
、第２図は同実施例装置における受信コイルを示す斜視
図、第３図は同実施例装置の電気的構成を示すブロック
図である。

この実施例装置は、第５図に示した前記従来例と同様の
架台、寝台を備え、寝台に載置されるＭＲ信号源として
の被検体Ｐの頭部に、被検体Ｐカ・ら発生するＭＲ倍信
号検出するための信号用コイルとして第２図に示す頭部
用受信コイル１が配置される。また、受信コイル１とは
別に、被検体Ｐに高周波磁場を印加するための送信コイ
ル１０が設けられている。

この受信コイル１はほぼ円筒形状に形成され、その側面
には、受信コイル１をチューニングするための第３図に
示す同調回路２ａを有する同調回路部２が受信コイル１
と一体的に設けられている。

同調回路部２は第１図に示すように、電気特性が可変で
ありその電気特性を変化させることにより同調回路２ａ
の特性を変化させるための電気特性変更手段としての複
数の可変コンデンサ３と、可変コンデンサ３を駆動して
その電気特性を変化させるための超音波モータ４とを備
え、可変コンデンサ３とモータ４との間には、モータ４
の回転力を回転速度を減速して可変コンデンサ３に伝達
する減速手段５か設けられている。この減速手段５は複
数のギアから成り、モータ４の回転軸４Ａの回転力を回
転数を減少させて他の軸６に伝えるもので、可変コンデ
ンサ３はこの軸６に接続されている。また、モータ４と
して、第９図の直線すて表わされるような、外径寸法が
小さく、従ってトルクは小さく回転数が大きいモータが
用いられている。

この実施例装置において被検体Ｐの撮影を行う際には、
まず前記従来例と同様にして、被検体Ｐを不図示の架台
撮影孔内に設置し、架台内の均一磁場を発生する磁石に
より被検体Ｐに一様静磁場を印加しながら、所定のパル
スシーケンスに従って、架台内の傾斜磁場コイルから発
生する傾斜磁場と送信コイル１０から発生する高周波磁
場を被検体Ｐに印加する。そして、受信コイル１は高周
波磁場解除後に被検体Ｐから発生するＭＲ倍信号受信し
て信号処理部１１に送り、信号処理部１１ではこの信号
にフーリエ変換等の処理を施すことにより被検体Ｐ中の
水素原子密度とその緩和時定数の少なくとも一方の反映
された情報を得て、この情報に基づいて画像を再構成す
る。この再構成画像を内容とする画像信号が信号処理部
１１からＣＲＴデイスプレィ等の表示器１２に送られ、
表示器１２に被検体Ｐの所定断面の断層像（ＣＴ像）が
表示される。

受信コイル１、送信コイル］０には、各コイルの磁気特
性を調整してその受信状態、送信状態を最良にする（チ
ューニングする）ための同調回路２ａ、１３が設けられ
ており、モータ駆動部１４により駆動されるモータ４，
１５により、各同調回路２ａ、１３内の可変コンデンサ
３．］６を所定角度回転させ、その電気容量を変化させ
ることにより、受信コイルコ、送信コイル］０のチュニ
ングを行う。第３図中１７は、信号処理部１１から送ら
れる信号に応じてモータ駆動部１４に可変コンデンサ調
整信号を送り、モータ駆動部１４によるモータ４，１５
の駆動を制御したり、装置各部に制御信号を送る制御部
、１８は制御部１７から送られるＲＦ制御信号に従って
、同調回路１３を介して送信コイル１０にＲＦ　ｌ：ル
スを送るＲＦアンプである。

上記実施例においては、可変コンデンサ３を駆動するモ
ータとして超音波モータが用いられているので、被検体
Ｐ撮影時の磁場に影響を与えず、また磁場によりモータ
の機能に支障を来すことかない上に、小型で軽量なので
受信コイル〕の小型軽量化を図ることができる。そして
同調回路部２において、モータ４の回転力は減速手段５
により回転速度が減速されて可変コンデンサ３に伝達さ
れるので、モータ４の外径寸法りが小さく回転数が大き
いにもかかわらず、可変コンデンサ３の回転速度は低速
となる。従って、可変コンデンサ３の回転角の位置精度
を高精度とし、かつモータ４の外径寸法りを小さくする
ことが可能となる。この結果、受信コイル１における同
調回路部２の突出部寸法Ｔを小さくして、受信コイル］
を小型軽量化し、受信コイル１の持ち運び、交換の際の
操作者の労力を低減することができる。

上記実施例において、第４図に示すように、モータ４の
後側（減速手段５とは逆側）の回転軸４Ｂにロータリエ
ンコーダ２０を取り付け、このロタリエンコーダ２０て
モータ４の回転角を検出することにより可変コンデンサ
３の回転角を検出し、制御手段としての制御部１７かこ
の検出情報に応じてモータ駆動部１４を制御することに
よりモータ４による可変コンデンサ３の駆動を制御して
、より高精度で受信コイル１のチューニングを行うよう
にしてもよい。

尚、上記実施例においては信号用コイルとして頭部用受
信コイル］を例にとったが、本発明はこれに限定される
ものではなく、例えば送信コイルや送信・受信コイルに
も適用可能であり、また頭部以外の被検体の各部に対応
する信号用コイルにも適用可能である。

さらに、上記実施例においては電気特性変更手段として
可変コンデンサを例にとったが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、例えば可変抵抗や可変インダクタ等
も適用可能である。

〔発明の効果〕

本発明の磁気共鳴イメージング装置は以上の構成及び作
用を有するもので、信号用コイルの同調回路部に減速手
段を設けることにより、電気特性変更手段の位置精度を
損うことなく同調回路部のモータを小型化し、この同調
回路部か設けられる信号用コイルを小型軽量化すること
ができる。従って、信号用コイルを持ち運び、交換する
際の操作者の労力を低減することができる。

また、モータの回転軸にエンコーダを取り付けることに
より、より高精度で信号用コイルのチュニングを行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の磁気共鳴イメージング装置
の受信コイルにおける同調回路部の一部の構成を示す斜
視図、第２図は同実施例装置における受信コイルを示す
斜視図、第３図は同実施例装置の電気的構成を示すブロ
ック図、第４図は同実施例装置の同調回路部にロータリ
エンコーダを設けた例を示す斜視図、第５図は従来の磁
気共鳴イメージング装置の架台及び寝台を概略的に示す
縦断面図、第６図は同従来例における受信コイルを示す
斜視図、第７図は同従来例の受信コイルにおける同調回
路部の一部の構成を示す斜視図、第８図は同従来例の同
調回路部のモータを示す斜視図、第９図はモータの特性
を示す図である。 １・・・受信コイル（信号用コイル） ２・・・同調回路部 ２ａ・・・同調回路 ３・・・可変コンデンサ（電気特性変更手段）４・・モ
ータ ５・・・減速手段 １７・・・制御部（制御手段） ２０・・・ロータリエンコーダ Ｐ・・・被検体（ＭＲ信号源）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＭＲ信号源に高周波磁場を印加または該ＭＲ信号
   源から発生する磁気共鳴信号を検出するための信号用コ
   イルにその磁気特性を調整するための同調回路を有する
   同調回路部が設けられ、該同調回路部は、電気的特性が
   可変でありその電気特性を変化させることにより該同調
   回路の特性を変化させるための電気特性変更手段と、該
   電気特性変更手段を駆動してその電気特性を変化させる
   ためのモータとを備えて成る磁気共鳴イメージング装置
   において、 前記モータの回転力を回転速度を減速して前記電気特性
   変更手段に伝達する減速手段を設けて成ることを特徴と
   する磁気共鳴イメージング装置。
2. （２）モータの回転軸に該回転軸の回転角を検出するエ
   ンコーダを取り付け、該エンコーダにより得られた検出
   情報に応じて前記モータによる電気特性変更手段の駆動
   を制御する制御手段を設けて成ることを特徴とする請求
   項１記載の磁気共鳴イメージング装置。